Canlıdaki Organik Bileşikler, Enzimler, Vitaminler
Enzimler aktivasyon enerjisini düşüren biyolojik katalizörlerdir ve çoğunlukla protein yapısındadırlar. Bununla beraber az sayıda enzim RNA’lardan meydana gelmiştir. Enzimlerin bazıları sadece proteinlerden oluşur ve etkinlik gösterebilmek için başka moleküllere ihtiyaç duyarlar. Enzimin protein olmayan kısmına kofaktör adı verilir. Kofaktörler organik veya inorganik moleküller olabilir. Kofaktörler organik bir molekül ise koenzim olarak adlandırılır.
Enzimlerin Özellikleri
1. Canlı sistemlerde gerçekleşen hemen her reaksiyon enzimlerin denetiminde olur.
2. Enzimin etkilediği maddeye substrat veya etkinen madde denir.
3. Enzimler kimyasal reaksiyonlardan değişmeden çıkarlar.
4. Enzimin protein kısmında aktif merkez ( aktif bölge ) denilen özel bir bölüm bulunur. Reaksiyon sırasında enzim substratına geçici olarak aktif merkezden bağlanır.
E (Enzim) + S (Substrat) ES (Enzim-Substrat Kompleksi) —-> Ü(Ürünler) + E (Enzim)
5. Her hücrede genellikle reaksiyon çeşiti kadar enzim çeşiti vardır.
6. Enzimler genellikle çift yönlü ( tersinir ) çalışır.
7. Enzimler sadece hücre içinde değil, uygun ortam sağlandığında hücre dışında da çalışabilirler.
8. Enzimlerin etkinlikleri son derece hızlıdır. Örneğin sığır karaciğerinden elde edilen katalaz enzimi, bir dakikada 5 milyon hidrojen peroksit (H2O2) molekülünü su ve oksijene parçalayabilir.
9. Enzimler sitoplazmada serbest olarak bulunabildikleri gibi, belirli hücre organellerine (mitokondri, ribozom vb. ) bağlanmış durumda da olabilirler.
10. Enzimler hücrede genellikle takım halinde çalışırlar. Takım halinde çalışan enzimlerin aktiviteleri “geri besleme mekanizması” ile sağlanır.
11. Vücutta hangi tip enzimlerin sentezleneceğine ait bilgileri genler taşır.
12. Organizmada bir tek enzim eksikliği bile önemli sorunlara yol açabilir.
Enzim Reaksiyonlarının Hızına Etki Eden Faktörler
a. Sıcaklık: Yüksek sıcaklıkta (genellikle 55-60 C de) enzimlerin yapısı bozulur. Düşük sıcaklıkta enzimlerin etkinliği azalır. Ancak düşük sıcaklık enzimlerin yapısını bozmaz.
b. pH derecesi: Enzimlerin büyük çoğunluğu optimum olarak nötre yakın pH’larda çalışırken bazıları farklılık gösterebilir. Kuvvetli asit ve bazlar enzimlerin yapısını bozar.
c. Enzim yoğunluğu: Eğer pH ve sıcaklık uygunsa yeterli miktarda substrat bulunan bir ortamda, enzim yoğunluğu arttıkça reaksiyon hızı da artar.
d. Substrat yoğunluğu: Enzim miktarı sabit tutulup substrat yoğunluğu arttırılırsa, reaksiyon hızı en yüksek noktaya ulaştıktan sonra sabit kalır.
e. Substrat yüzeyi: Enzimler etkilerini substratın dış yüzeyinden başlayarak gerçekleştirdikleri için, substrat yüzeyi arttıkça reaksiyon hızı da artar.
f. Su: Genellikle su miktarı % 15 ‘ in altında olduğu zaman enzimler işlev göstermezler.
g. Aktivatör ve inhibitör maddeler : Enzimlerin etkinliğini arttıran maddelere aktivatör, yavaşlatan veya engelleyen maddelere inhibitör denir. Aktivatörlere örnek olarak klor ve magnezyum gibi iyonlar, inhibitörlere örnek olarak ise kurşun, cıva, bakır gibi ağır metaller verilebilir.
Vitaminler
Vitaminler hücrenin normal metabolizması için az miktarlarda gerekli olan düzenleyici ve direnç arttırıcı maddelerdir. Bu moleküller hücrenin yapısına katılmazlar, enerji kaynağı olarak kullanılmazlar ve sindirilmeden hücre zarından geçebilirler. Büyük bir bölümü enzimlerin çalışmasını sağlayan koenzim kısmının yapısını oluşturur.
Vitaminler yağda ve suda eriyenler olarak iki gruba ayrılır.
A, D, E ve K vitaminleri yağda eriyen vitaminlerdir. Yağda eriyen vitaminler fazla alındıklarında özellikle karaciğerde depo edilirler.
B grubu vitaminler ve C vitamini suda eriyen vitaminlerdir. Vücutta uzun süre depolanamayan (B12 hariç) bu vitaminlerin fazlası idrarla atılır.